郯庐断裂带地震活动性研究
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郯庐断裂带郯庐断裂带是东亚大陆上的一系列北东向巨型断裂系中的一条主干断裂带,在我国境内延伸2400多公里,切穿中国东部不同大地构造单元,规模宏伟,结构复杂。
是地壳断块差异运动的接合带,是地球物理场平常带和深源岩浆活动带。
它形成于中元古代。
经历了多期构造。
它不仅是一条"长寿"的以剪切运动为主的深断裂带,而且是一条近期仍继承着新构造运动方式,以左旋逆推为主的活断裂带,同时也是一条具有明显分段、活动程度不等的地震活动带。
至上世纪六十年代以前,许多研究者带着不同任务和目的,局限于对断裂带的某些地段进行考察和勘探。
结果在不同地段断裂带命名了一些地方性的名称,诸如在黑龙江吉林省境内称为依兰--伊通深断裂,在辽宁省称为开源--营口--潍坊深断裂(又称辽东滨海断裂),在苏皖境内名为安江山断裂(或称皖苏鲁断裂),以及1959年命名的郯城--庐江深断裂(狭义)等名称繁多。
实际上,目前普遍引用的郯断裂(广义),就是上述各地段断裂带串联起来的总称。
中国的地质专家学者将郯庐断裂带共分为三段:北段(肇兴-沈阳):它发育于吉黑断拗,由两条走向30-40。
东的主断袭组成,宽5-20公里,为一中、新生代地堑型断裂带,带内充填4000-5000米厚的火山岩、火山碎屑岩夹煤系地层。
基底刚度较软,结构也较简单,有史记载只发生过5.8级地震。
南段(宿迁-广济):依次发育在扬子断块与华北淮阳断褶的交界处,其介质相对较软,结构比较简单,构造应力量级不高,地震活动强度也不大,其地震活动水平较北段略高一些。
中段(沈阳-宿迁):呈北北东向穿切由太古代结晶基底组成的华北断块区,主要由四条大致平行的主断裂组成,这四条主断裂在鲁中沂、沐河谷地构成了20-40公里的"两堑夹一垒"的构造,称为沂沐深断裂带。
这一段是结构复杂、新活动强、基底介质刚度较高的地区。
6级以上强震主要集中在郯庐断裂带中段。
其主要地震有1668年7月25日8.5级徼莒县-郯城地震,1888年6月13日日渤海湾7.5级地震,1975年2月4日海城7.3级地震,1969年7月18日渤海7.4级地震。
郯庐断裂带嶂山段探槽古地震研究杨源源姚大全赵朋郑海刚疏鹏(安徽省地震局,合肥 230031)为揭示郯庐断裂带在嶂山段的新活动特征,在该段进行了构造地貌调查与古地震探槽开挖。
嶂山段位于宿迁晓店镇至井头乡一带,段落长约7 km,走向NE10°,倾角60°~80°。
该段为郯庐断裂带F5断层通过地段。
以梁庄为界可分为南北两亚段,北亚段沿着嶂山东麓发育,构成山体与平原的分界断层,表现为白垩系青山组地层逆冲于晚更新统地层之上;南亚段发育于嶂山南侧的平原地带,地貌上表现为断续延伸的北东向线性陡坎与凹槽,断裂出露于上新统宿迁组与晚更新统地层之间。
在南亚段断层陡坎下方开挖古地震探槽2个。
1号探槽长13 m,宽3.5 m,深3 m,揭露2条断层。
F1断层倾向东,断层平直,倾角较缓,F2断层呈弧形弯曲,近直立(图1a)。
断裂具有分期活动特征,早期为F1,阶梯状,错断了层⑥,结构上表现为东、西两条次级断层,活动方式为正断;晚期发生构造反转,活动方式变为逆冲,F1、F2断层所挟持的断夹块整体受挤压隆升,逆冲运动主要发生在东侧次级断面上,西侧的次级断层也承担了一定的逆冲分量;F2断层相对F1断层具有继承性与新生性,两断层在底部可能合并为一条。
剖面中,层⑥被层⑤覆盖,层⑤发生了逆断,表明断裂的正断运动至少在层⑤之前。
剖面及研究区缺失晚更新统地层,可能由于在早更新世时期断裂已经由正断变为逆冲,由此推断郯庐断裂嶂山段在上新世期间仍然持续进行着自晚中生代以来的拉张正断运动,第四纪伊始发生了构造反转,断裂活动方式变为逆冲。
在F1顶部见古地震崩积楔,14C 年龄为(15.12~14.8)ka BP,与层④顶部年龄(15.12~14.7)ka BP接近,表明其物质来源于层④,判断该次古地震事件发生在层④堆积之后层③堆积之前,即(15.12~11.82)ka BP。
2号探槽长7 m,宽3 m,深3 m(图1b),与马窑1号探槽能较好对比,不同的是断裂晚期活动期间,逆冲运动表现在F2断层上,其西盘地层包括F1断层作为整体往上逆冲。
用ECRS方法对郯庐断裂带中南段地震的跟踪研究卢显;王琼;李纲;黎明晓;唐兰兰【摘要】基于地震学多参数的地震对应概率谱(ECRS)方法及此前研究成果,对郯庐断裂带中段和南段(中南段)至2015年9月份的地震异常特征进行了跟踪研究.时间跟踪研究结果表明,目标地震均在震前出现多参数的综合高值异常,且目前其综合指数处于异常上升状态.空间跟踪研究结果同样显示,研究区目标地震发生前大多有高值异常出现并逐渐增强,地震多发生在异常区域内或者附近.%Using the method of multi-parametric maximum probability based on Earthquake Corresponding Probability Spectrum (ECRS)and previous research results,this paper studied the earthquakes of the middle and southern parts of the Tancheng-Lujiang fault zone up to September,2015.The results of time tracking found that there are high anomaly values before almost all target earthquakes.However,the composite index is in a rising state.Spatial calculating results also confirmed the high anomalies before target earthquakes,and that the earthquake occurred in the abnormal area or nearby.【期刊名称】《中国地震》【年(卷),期】2016(032)004【总页数】8页(P768-775)【关键词】多参数滑动极值相关度;时空计算;郯庐断裂带中南段【作者】卢显;王琼;李纲;黎明晓;唐兰兰【作者单位】中国地震台网中心,北京市西城区三里河南横街5号100045;新疆维吾尔自治区地震局,乌鲁木830011;中国地震台网中心,北京市西城区三里河南横街5号100045;中国地震台网中心,北京市西城区三里河南横街5号100045;新疆维吾尔自治区地震局,乌鲁木830011【正文语种】中文【中图分类】P3150 引言地震学参数是地震研究的重要内容,地震学参数在较大地震前都有可能表现出不同程度的异常特征,并且从不同的侧面揭示出地震孕育过程的一些规律。
地震活动的特征郯庐断裂带及其地震郯庐断裂带是东亚大陆上的一系列北北东向巨型断裂系中的一条主干断裂带,在我国境内延伸2400多公里,切穿中国东部不同大地构造单元,规模宏伟,结构复杂。
是地壳断块差异运动的接合带,是地球物理场平常带和深源岩浆活动带。
它形成于中元古代。
经历了多期构造。
它不仅是一条“长寿”的以剪切运动为主的深断裂带,而且是一条近期仍继承着新构造运动方式,以右旋逆推为主的活断裂带,同时也是一条具有明显分段、活动程度不等的地震活动带。
据统计研究,自公元1400年以来,以郯庐断裂为中心200公里范围内共发生M8.5级地震1次,M7.0- 7.9级地震5次,M6-6.9级地震11次。
其中中段(沈阳-宿迁段)就发生8.5级地震1次,M7.0-7.9级地震7次。
6级以上强震主要集中在郯庐断裂带中段。
其主要地震有1668年7月25日8.5级徼莒县—郯城地震,18 88年6月13日日渤海湾7.5级地震,1975年2月4日海城7.3级地震,1969年7月18日渤海7.4级地震。
北段(肇兴—沈阳):它发育于吉黑断拗,由两条走向30-40。
东的主断袭组成,宽5-20公里,为一中、新生代地堑型断裂带,带内充填4000-5000米厚的火山岩、火山碎屑岩夹煤系地层。
基底刚度较软,结构也较简单,有史记载只发生过5.8级地震。
南段(宿迁—广济):依次发育在扬子断块与华北淮阳断褶的交界处,其介质相对较软,结构比较简单,构造应力量级不高,地震活动强度也不大,其地震活动水平较北段略高一些。
中段(沈阳—宿迁):呈北北东向穿切由太古代结晶基底组成的华北断块区,主要由四条大致平行的主断裂组成,这四条主断裂在鲁中沂、沐河谷地构成了20-40公里的“两堑夹一垒”的构造,称为沂沐深断裂带。
这一段是结构复杂、新活动强、基底介质刚度较高的地区。
历史上1668年莒县一郯城8.5级大震就发生于该段。
研究表明,郯庐断裂带处在强烈挤压并兼有右旋扭动的断裂段。
郯庐断裂带地震活动性研究
郯城-庐江断裂带是我国著名的超壳断裂带,地壳结构变异带,也是中国东部的一条强震活动带。
有文字记录以来,中国境内共发生3次85级特大地震其中两次在中国的西部,即1920年海原8.5级地震、1950年察隅8.6级地震;另一次就是在中国东部,即是1668年发生在探路断裂带中段的郯城8.5级地震。
近期又在郯庐带附近先后发生1969年渤海7.4级地震、1975年海城7.3级地震。
这条大断裂带历来是中、外地质学家、地球物理学家和地震学家的关注地带。
办世界以来有关专家学者对郯庐带的地质构造、地球物理场地、地壳变形和地震活动特征等开展了一系列研究,并取得了丰硕的成果。
笔者十几年来亦从不同侧面以不同的方法重点研究郯庐带的地震活动规律,取得一些新的成果。
这里仅就研究郯庐带地震活动你高兴的目的、意义、内容与方法等作一阐述。
一、研究目的、意义
郯庐带之所以从开始被发现就受到国内外低下而工作者的高度重视,对其进行广泛深入的研究,九十应为这条巨大的断裂带的形成、烟花对大地震构造、矿产分布、资源开发、强震孕育、地壳动力学的认识具有直接作用。
近一二十年来,广大地震地震工作者经过大量的野外实地考察,积累了丰富的低着资料,结合地震、地形变、地球物理等方面研究成果,写成了专著《郯庐断裂》。
着重阐述了郯庐带在晚新时代和现代构造活动形状。
它对深入研究郯庐断裂带乃至我国大陆区的主要活动断裂和我国板块内活动断裂及其动力学特征等课题
都具有参考价值和促进作用。
在众多的郯庐带的研究文献中都非常重视该断裂带的分段性问题,即不同段落断裂带的演化历史、构造极其运动特征等不甚相同。
这是由于分段性是单列带的基本属性,是客观差异性的具体表现,也是低着构造学研究中的基本问题。
笔者将从零一个侧面-地震活动性方面全面研究郯庐带,重点研究其地震活动的段落差异性。
该研究有益于对郯庐带目前所处最新构造活动及性质认识的深入,对地壳动力学研究将起到促进作用,对郯庐带强震活动的规律性及其未来地震活动趋势的的认识深化一步。
这些研究结果对郯庐带地质学、地震学的发展具有一定的科学意义。
同时,纵深贯穿与中国东部经济发达区域且东临沿海经济开发区,对于它的地震活动规律和趋势分析,有利于沿海带烈度区划、工程地震、震害预防等项关注的展开,对国民经济的增值作用不可忽视,具有重要的实用价值和经济意义。
二、研究内容
尽管对于郯庐带南北延伸问题一直持有不同的看法。
但是对于辽宁开原到湖北广济这一段地质条件工作者已有共识。
而郯庐带的地震活动恰好相对及纵欲此段,一般称之为郯庐带,为研究沿带区域地震活动性,取郯庐带两侧各约100KM。
其中研究区域长约1600KM,宽约200KM。
这一范围包括沿带发生的主要地震,也涉及郯庐主要断裂的次级断裂。
这就是本书的研究范围。
本书在前人关注的基础上,特别注意吸收80年代中后期至90年代初期的一些学者的研究成果,结合笔者多年的研究成果,对郯庐带地震
活动性问题进行全面系统的研究。
1)郯庐带地震历史资料和现代仪器记录资料的可靠性论证以及资料的选取原则和依据。
2)从现代构造活动、地球物理场和深部构造以及地震活动基本图像入手,阐述了郯庐带地震带划分的一句及其合理性。
3)一次详细研究郯庐带7级以上强震序列的特征、基本类型及其共性,以及该带强震真元环境解释模型;历史中强震群活动时空规律性、自相似性、有序性以及时空烟花的规律性;现代弱震群体活动时空图像的随机性、丛集性和段落差异性,以及与断裂活动强度的相关性。
4)系统地搜集和处理大量的地震震元机制结果,分析全带现代构造应力场取向的基本特征及分区特征,探讨应立场取向、断裂分布与地震活动的关系。
5)对郯庐带强震震兆特征、长期地震后的趋势以及潜在强震震源的划分做了分析研究。
本书最后还指出郯庐带地震学研究中尚包含一些有待进一步探讨的很多科学问题,如渤海区段强镇的频发性原因、郯城8.5级巨震的形成条件、郯庐带地震活动分段性的成因等,这些问题虽然在书中做了专门讨论但是很多事初步的,尚待开展进一步深入研究。
三、研究途径和方法
笔者着力调动地震学诸多常规方法和新方法,将全带与局部区段、地震个体和群体、强震和弱震、静态和动态、定性和定量、现象和成因
等结合起来,对上述洋酒内容开展系统的探讨,以期对郯庐带地震活动的非均匀性有更深入的认识。
1)对不同层次地震时空强非均匀性及相互关系进行系统分析,从不同侧面认识郯庐带地震活动特征将地震强度的大中小,地震时间尺度的长中短,地震空间范围的整体和局部既联系有独立的予以剖析。
考虑地震资料时间长度不同、精度不同等因素,对强震序列、中等地震与强震、弱震的群体特征分贝研究,同时对强震、弱震关系的分析亦贯穿其中。
既探讨大空间、长时间、高震级地震时空分布的有序性,有研究局域、短时、弱震时空分布的有序性。
总结郯庐带强震前几年至十几年尺度的中长期地震活动性征兆,同时已给出几十年之百年尺度的长期地震活动性趋势预测乃至没有时间概念的强震潜在震源区,及分析全带地震活动的总体趋势有分析其分段特征及其差异。
2)将图像定性分析与
沂沭断裂带研究综述
1、沂沭断裂带西侧莫霍面缓缓西倾,下地壳厚度逐渐增加,而东侧莫霍面迅速东升,下地壳厚度减薄。
从而反映沂沭断裂带下地壳(包括莫霍面)是突变而不是连续的结构形态,对其中上地壳速度结构分布、形成机制起着重要的控制作用。
表明沂沭断裂带古裂谷区的壳幔结构同典型的裂谷区的地幔上拱有一定的差别(刘昌铨、刘光夏,1987);
2、1981年林趾祥等据沂沭断裂带现代小震在1668年郯城8.5级大震区密集分布、频度高而且震级低等特点认为该区域近期没有强震发生,这一见解对郯城大震区社会稳定具有重要意义。
在重新评定鲁南地震区划工作中,高维明和李家灵等(1988)年,习守中等(1988)年和王启明(1988)利用不同方法得到沂沭断裂带8级打针原地重复周期为3000年左右,而不是原先人们认为的300年左右,为该区地震烈度的合理评定提供了重要依据。
3、1984年李家灵等指出沂沭断裂带现代地震主要发生于东地堑内。
4、沂沭断裂带主应力轴及主张应力轴的取向分别为北东72°及北西342°,但是不同地段的主应力轴取向有很大差别。
其与发震断层的夹角不同,从而导致小震的分段差异性活动(周翠英等,1987)。
对沂沭断裂带地壳浅部钻孔应力解除法测量结果表明,该区域最大主应力方向为北东东-近东西向,最大剪应力随离开郯庐断裂带的距离增加而增加(李方全,1983)。